柔性可置换螺纹副驱动超声电机制造技术

技术编号:8132251 阅读:190 留言:0更新日期:2012-12-27 05:07
柔性可置换螺纹副驱动超声电机,属于超声振动应用领域。该超声电机性能不受螺纹副材料和螺纹结构尺寸参数的限制,消除了螺纹副传动的行程误差,提高电机的输出性能、应用灵活性及定位精度。柔性可置换螺纹副驱动超声电机主要包括螺纹输出轴、可换螺纹副驱动元件和超声激励振子。激振元件固结在被激振子的周侧面上至少四个平侧面或凹槽内。可换螺纹副驱动元件为整体式或分段式,匹配安装固结在配对的安装中心孔内,螺纹输出轴与可换螺纹副驱动元件螺纹连接,配对输出旋转和直线运动。本发明专利技术提高了该类超声电机性能输出柔性和应用灵活多样性,改善电机的输出特性,用于航空航天、汽车工业、医疗器械、光学驱动和精密定位系统等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声振动应用领域,具体涉及ー种利用超声振动激励的柔性可置换螺纹副驱动超声电机
技术介绍
基于超声驱动原理利用柱状定子弯曲振动模态的螺纹副驱动超声电机主要通过激发定子空间上至少两个弯曲振动模态,利用振动的耦合在定子的内表面螺纹副产生驱动行波,实现螺纹杆输出轴的旋转-直线运动输出。该类螺纹副驱动超声电机具有结构简単、输出力/质量比密度大、易于微型化、定位精度较高等特点。目前,基于螺纹副驱动超声电机有几种典型结构定子为多面体结构的利用面内弯曲振动模态耦合驱动行波的螺纹驱动多面体超声电机(如专利号为CN1767347A、 CN1964175A与CN101364775A),利用环状超薄结构定子面内弯曲振动模态驻波驱动的螺纹驱动型超声电机(专利号为CN101056073B);为了降低电机定子的共振工作频率,提出了ー种定子采用悬臂梁结构的一端固支的压电复合弯曲梁驱动的螺纹直线电机(专利号为CN200910080339. 6),该类电机主要是利用柱状悬臂梁结构定子的空间正交弯曲振动模态的耦合产生驱动行波,实现输出轴的运动输出;另ー种有代表意义的螺纹驱动型柱状旋转-直线超声电机主要有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性可置换螺纹副驱动超声电机,所述的超声电机主要包括螺纹输出轴(1)、可换螺纹副驱动元件(2)和超声激励振子(3),其特征是:可换螺纹副驱动元件(2)的外形为圆柱形,超声激励振子(3)由被激振体(31)和至少四个激振元件(32)组成,被激振体(31)的周侧面上至少均布加工有四个结构对称成正方形方位的平侧面或凹槽,激振元件(32)与平侧面或凹槽的数量相同,每个平侧面上或者凹槽内固结一个激振元件(32),激振元件(32)的外表面低于或者平齐于凹槽所在的被激振体(31)的侧面,被激振体(31)的中心沿其长度方向贯通加工有圆柱形中心孔,可换螺纹副驱动元件(2)嵌入圆柱形中心孔内,且二者过盈配合,可...

【技术特征摘要】
1.一种柔性可置换螺纹副驱动超声电机,所述的超声电机主要包括螺纹输出轴(I)、可换螺纹副驱动元件(2)和超声激励振子(3),其特征是可换螺纹副驱动元件(2)的外形为圆柱形,超声激励振子(3)由被激振体(31)和至少四个激振元件(32)组成,被激振体(31)的周侧面上至少均布加工有四个结构对称成正方形方位的平侧面或凹槽,激振元件(32)与平侧面或凹槽的数量相同,每个平侧面上或者凹槽内固结一个激振元件(32),激振元件(32)的外表面低于或者平齐于凹槽所在的被激振体(31)的侧面,被激振体(31)的中心沿其长度方向贯通加工有圆柱形中心孔,可换螺纹副驱动元件(2)嵌入圆柱形中心孔内,且二者过盈配合,可换螺纹副驱动元件(2)的中心沿其长度方向贯通加工有螺纹孔,螺纹输出轴(I)与可换螺纹副驱动元件(2)的螺纹孔相匹配,配对输出旋转和直线运动。2.如权利要求I所述的柔性可置换螺纹副驱动超声电机,其特征是输出螺纹轴(I)和可换螺纹副驱动元件(2)均由耐磨材料制成,输出螺纹轴(I)和可换螺纹副驱动元件(2)相匹配的螺纹副涂覆有减摩耐磨涂层,涂层材料为类钻碳涂层、纳米金刚石、A1203或A1N。3.根据权利要求I或2所述的柔性可置换螺纹副驱动超声电机,其特征是被激振体(31)的材料热膨胀系数小于等于可换螺纹副驱动元件(2)材料热膨胀系数。4.一种柔性可置换螺纹副驱动超声电机,所述的超声电机包括螺纹输出轴(I)、超声激励振子(3)和两个可换螺纹副驱动元件(2),其特征是可换螺纹副驱动元件(2)的外形为圆柱形,超声激励振子(3)由被激振体(31)和至少四个激振元件(32)组成,被激振体(31)的周侧面上至少均布加工有四个结构对称成正方形方位的平侧面或凹槽,激振元件(32)与平侧面或凹槽的数量相同,每个平侧面上或者凹槽内固结一个激振元件(32),激振元件(32)的外表面低于或者平齐于凹槽所在的被激振体(31)的侧面,被激振体(31)两端面中心沿长度方向有相同尺寸对称结构的圆柱形安装孔,一个连接孔同轴连通两个安装孔,连接孔的孔径小于安装孔的孔径,安装孔和连接孔均为圆柱形孔,每个安装孔内嵌入一个可换螺纹副驱动元件(2),可换螺纹副驱动元件(2)与安装孔过盈配合,每个可换螺纹副驱动元件(2)的中心沿其长度方向设有贯通的螺纹孔,两个可换螺纹副驱动元件(2)的螺纹孔同轴设置,螺纹输出轴(I)与两个可换螺纹副驱动元件(2)的螺纹孔相匹配,配对输...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖才伟程廷海赵岩
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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